DK158900B - Fremgangsmaade til fremstilling af fiberforstaerket pladeprodukt ud fra en vandig opslaemning - Google Patents

Description

i

DK 158900 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af et fiberforstærket pladeprodukt af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Man har tidligere fremstillet fiberforstærkede pladepro-5 dukter under anvendelse af en opslæmning af asbestfibre og cement, eventuelt med modificerende midler, fyldstoffer og lignende, hvis opgave har været at kontrollere massefylden af slutproduktet. Ved en af de mest almindeligt anvendte processer, nemlig Hatschek-processen, 10 blandes asbestfibre og cement, og blandingen udsættes for slagbehandling’i nærværelse af en stor mængde vand, så der opnås en tynd opslæmning, som derpå opretholdes under omrøring i en beholder, der er kendt under betegnelsen "stofkar". Denne virker som et reservoir, hvorfra der ud-15 tages portioner af en opslæmning, som fortyndes med vand og tilføres til et eller flere kar, idet hvert af disse er udstyret med en roterende sigtetromle. Opslæmningen opsuges på disse tromler til dannelse af et kontinuerligt, tyndt, vådt lag, idet overskud af vand suges ud gennem 20 sigtens masker. Laget overføres til et endeløst transport bånd, ved hvis hjælp det føres til en roterende cylinder, hvortil det overføres, og hvorpå det spoles op. Overtrækket på cylinderen bygges op lag på lag, indtil den krævede tykkelse er opnået. Til dannelse af et fladt lag ud-25 skærer man aksialt det lagdelte produkt på cylinderen (som i så tilfælde sædvanligvis er kendt under betegnelsen en formskål), når det har nået den krævede tykkelse.

Hidtil har forsøg på fuldstændigt at erstatte asbestfibrene med glasagtige fibre været utilfredsstillende ved 30 ovennævnte Hatschek-proces, fordi de fysiske egenskaber af glasfibre er så meget forskellige fra de fysiske egenskaber af asbest, således at der vanskeligt eller slet ikke kan dannes et sammenhængende lag på den roterende sigte.

DK 158900B

2

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af et fiberforstærket pladeprodukt ud fra en vandig opslæmning, af den i indledningen til krav 1 angivne art, hvor asbestfibre fuldstændigt erstat-5 tes med glasfibre, og hvor dannelsen af laget på den roterende sigte forløber uden vanskelighed.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne. Herved opfyldes opfindelsens formål.

10 Man kender ganske vist fra engelsk patent nr. 477 763 og 1 227 355, dansk patentans. nr. 1306/74 og svensk patent nr. 121 883 fremgangsmåder til fremstilling af lagformede materialer, men ved ingen af disse fremgangsmåder gør man brug af nogen roterende sigte som ved fremgangsmåden iføl-15 ge opfindelsen, dvs. ved ingen af disse fremgangsmåder er der tale om Hatschek-teknik og løsning af problemer ved anvendelsen af denne.

Man kender ganske vist også fra dansk patent nr. 69 125 en fremgangsmåde til fremstilling af baner, der er armeret 20 med fletværk eller metaltrådsvæv, hvilket er i modsætning til fremgangsmåden ifølge opfindelsen, dels fordi der ikke armeres med fletværk eller metaltrådsvæv, dels fordi nævnte danske patent ikke angår en variant af Hatschek-metoden.

Betegnelsen "Canadisk standard frihed" (CF5) refererer i 25 den foreliggende sammenhæng til en prøve til dannelse af standardark, sådan som den sædvanligvis udføres overalt i papirindustrien. Ued denne prøve udviser f.eks. rå cellulosepulp en CFS på 700-900°, og en i høj grad åben cellulosepulp til papirfremstilling udviser en CFS på ca. 300°.

DK 158900B

3

De glasagtige fibre kan være glasfibre eller mineralulds-fibre eller en blanding af disse. Udtrykket "mineraluld" omfatter både slagge- og stenuld. Når man anvender glasuld, er stabellængden fortrinsvis af størrelsesordenen 5 2,5 cm eller derunder, idet 1,25 cm særligt foretrækkes.

Mineraluld kan være forbehandlet for om nødvendigt at reducere stabellængden, f.eks. ved formaling i en mølle.

Det uorganiske bindemiddel kan være et hydraulisk bindemiddel, såsom O.P. cement, og i sådanne tilfælde fore-10 trækkes det, at de glasagtige fibre enten er alkaliresi stente eller i det mindste behandlet til nedsættelse af følsomheden overfor alkaliske angreb. Bindemidlet kan også omfatte en pulveriseret brændstofaske.

De som hjælpemiddel tjenende fibre, der ikke er af asbest, 15 er som nævnt af cellulosenatur og vil sædvanligvis fore ligge i form af en pulp; i dette tilfælde kan der benyttes fibre, som har været underkastet en forudgående raffineringsbehandling, så pulpen opnår den ønskede grad af åbenhed, svarende til en canadisk standard frihed i interval-20 let mellem 20 og 300°, idet 150° er særdeles velegnet i praksis. Det vil forstås, at CFS-værdier på under 300° i en konventionel papirfremstillingsproces sædvanligvis anses for at være meget lav. I modsætning hertil har det vist sig, at der ved den foreliggende fremgangsmåde opnås gode 25 resultater med CFS-værdier på 150° eller endog derunder.

Under forudsætning af, at overfladearealegenskaberne af de som hjælpemiddel tjenende fibre, der ikke er af asbest, i det mindste er af lignende art som de tilsvarende egenskaber af asbest- eller cellulosefibre, kan andre materia-30 ler dog anvendes ved den foreliggende fremgangsmåde.

Skønt "mindre andel" omfatter op til 49 vægt-?o, kan andre hensyn f.eks. ønsket om bestandighed mod forbrænding, gøre det nødvendigt at begrænse andelen til et meget

DK 158900 B

4 lavere tal, f.eks. 5 eller 10%.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan opslæmningen også iblandes massefyldemodificerende midler, såsom perlit, kaolin og/eller kiselgur, hvorved massefylden 5 af det færdige pladeprodukt indstilles på en ønsket værdi.

Det er også muligt at tilsætte siliciumdioxidholdige materialer, med det formål at binde overskud af frit kalk, som kan være dannet ved hærdning af bindemidlet.

10 Dette har særlig betydning, når der anvendes hydraulisk cement som bindemiddel, og hvor bindemidlet bringes til at hærde ved autoklavering. Frit kalk ville naturligvis have tilbøjelighed til at nedbryde den glas-agtige fiberbestanddel i produktet, hvis man ikke gjor-15 de forsøg på at mindske virkningerne deraf.

Som ovenfor nævnt aftages det dannede pladeprodukt fra den roterende sigte i våd tilstand. Sædvanligvis bringes bindemidlet i produktet til at hærde, f.eks. ved lufttørring, autoklavering eller ovntørring, d.v.s.

20 opvarmning i en ovn til opnåelse af det færdige produkt. Eventuelt kan det våde produkt profileres og/ eller skæres eller trimmes, før man bringer bindemidlet til at hærde. Efter hærdning af bindemidlet kan pladerne sandbehandles eller på anden måde forberedes 25 til salg eller anvendelse.

Opfindelsen skal i det efterfølgende illustreres nærmere ved hjælp af nogle udførelseseksempler.

EKSEMPEL 1

Man fremstillede en opslæmning på basis af følgende 30 bestanddele:

DK 158900 B

5 Væqt-?0

Alkaliresistente glasfibre 2 1 1/4 cm stabellængde Alkaliresistente mineraluldsfibre (forbehandlet ved møllebehandling) 5 Bleget kraft-pulp (raffineret til 130-150° CSF). 5

Ordinær Portland-cement 50

Diatomit 13

Perlit 10 10 Kaolin 10 Råmaterialet blev behandlet med vand i et Hollænder-apparat af pilot plant størrelse, idet 125 ml vand var nødvendigt til 27 kg materiale tilført til hollænderen. Blandetiden var af størrelsesordenen 10-15 minutter, 15 inkluderende 5 minutter efter tilsætning af glasfibrene til de andre bestanddele. Dette blev gjort for at sikre grundig dispersion af glasfibrene. Vandets temperatur lå i intervallet mellem 30 og 35 °C.

Opslæmningen blev derpå ført ind på en beholdermaski- 20 ne og omdannet til plader, der blev luftmodnet i 7 dage og ovntøret ved 100 °C i 24 timer. Middelstivhedsmo- dulet, MOR (ved en standard-massefylde på ca. 720 kg/rri ), som fremkom i forbindelse med alle forsøgene med dette 2 basiske råmateriale varierede fra 5,5 til 5,8 MN/m , 25 i afhængighed af de anvendte maskinbetingelser. Disse tal tilfredstillede den britiske standard-specifikation 3536 til isolationsplader. Kærveslagstyrken af pladerne udviste betydelige forøgelser i forhold til konventionelle, på asbest baserede plader, men den interlaminare 30 binding og stivhed af pladerne var ikke så god. Dermed ækvivalente eller forbedrede resultater opnåedes ved forsøg med stabilitet hvad angår frysning/optøning, vandabsorption og dimensionsstabilitet.

DK 158900 B

6 EKSEMPEL 2

Man fremstillede en opslæmning ud fra ordinær Portland-cement (50 vægt-%) og en blanding af omtrentligt lige dele fibrøs cellulose og uorganisk fyldstof (hovedsage-5 ligt kaolin), som beskrevet i relation til eksempel 1.

Plader, der var fremstillet på beholderapparatet ud fra denne opslæmning, havde en gennemsnitlig MOR-værdi på 4,98 MN/m ved en tør massefylde på 870 kg/m .

EKSEMPEL 3 10 Man fremstillede flade plader som netop beskrevet, idet man anvendte et råmateriale, der omfattede:

Med 1,2 cm stabellængde foreliggende alkaliresistent glas 1,5¾ (på vægtbasis)

Kraft-pulp (CSF 150-150°) 5¾ 15 Ordinær portland-cement 95,5¾

Produkterne havde en massefylde på 1250 kg/mm^ og et 2 stivhedsmodul på 17,1 MN/m .

EKSEMPEL 4

Man fremstillede skillevægge under anvendelse af den 20 samme metode ud fra et råmateriale omfattende:

Med 1,2 stabellængde foreliggende alkaliresistente glasfibre 2,0¾ (på vægtbasis)

Kraft-pulp (CSF 150-150°) 8,0¾

Ordinær Portland-cement 89,66¾ 25 Pigment 0,54¾

Produkterne havde en massefylde på 1095 kg/m^ og et stivhedsmodul på 22,2 MN/m^.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et fiberforstærket pladeprodukt, hvorved en vandig opslæmning, som indeholder et uorganisk bindemiddel og mellem 0,5 og 5 20 vægt-?o glasagtige fibre (i forhold til det færdige produkt) sammen med en mindre mængde af som hjælpemiddel tjenende fibre, der ikke er af asbest, afvandes på en porøs transportør, kendetegnet ved, at fremgangsmåden gennemføres på en Hatschek-maskine med en 10 roterende sigte før transportøren og en efter denne anbragt roterende cylinder, hvorpå pladeproduktet opbygges lag på lag, idet de som hjælpemiddel tjenende fibre er cellulosefibre med en canadisk standard frihed i intervallet mellem 20° og 300°.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at de glasagtige fibre er glasfibre med en stabellængde af størrelsesordenen 2,5 cm eller derunder, fortrinsvis ca. 1,25 cm.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg- 20 net ved, at de glasagtige fibre er af mineraluld, fortrinsvis med reduceret stabellængde.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de glasagtige fibre er en blanding af glas- og mineraluldsfibre.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendeteg net ved, at glasfibrene har en stabellængde på ca. 1,25 cm, og at mineraluldsfibrene har en reduceret stabellængde . DK 158900B

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at der iblandes opslæmningen et massef^ldemodificerende fyldstof.

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, 5 kendetegnet ved, at det dannede fiberforstær- kende pladeprodukt efter fjernelse fra den roterende sigte behandles til opnåelse af en hærdning af det uorganiske bindemiddel.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendeteg- 10 net ved, at pladeproduktet efterbehandles til hærdning af bindemidlet ved, at det våde produkt autoklaveres.